第18講化學(xué)反應(yīng)速率

公考綱考情

1.T解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。

2.了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。

3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。

4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。

【核心素養(yǎng)分析】

變化觀念與平衡思想：能認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是變化的，知道化學(xué)反應(yīng)速率與外界條件有關(guān)，并遵循一

定規(guī)律；能多角度。動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng)速率，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問(wèn)題。

證據(jù)推理與模型認(rèn)知：建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，知道可以通過(guò)分析、推理等方法認(rèn)識(shí)

化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)特征及其相互關(guān)系，建立模型。能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。

科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能發(fā)現(xiàn)和提出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速的有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題；通過(guò)控制變量來(lái)探究影響

化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件。

合考點(diǎn)梳理

知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計(jì)算

1.化學(xué)反應(yīng)速率

乂應(yīng)孝反應(yīng)is需顯詞尾而*應(yīng)承訪函匣屆廟施司

施摘甬屆板面曲西反應(yīng)麗而度謠還最星最詼I

《不方莎片濃度的增加來(lái)表示一；

單位為mol??S-'或mol?L1-min1

「海欣應(yīng)反睪二冠范平而痛簟宿禾藤二前面而前

/時(shí)速率，且無(wú)論用反應(yīng)物還是用生成物表示均取正值I

同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)

速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同

%不能用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率，因?yàn)楣腆w;

|或純液體的濃度視為常數(shù)I

2.化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的萬(wàn)能方法——三段式法

對(duì)于反應(yīng)〃2A(g)+〃B(g).，pC(g)+?D(g),起始時(shí)A的濃度為amoLL-i,B的濃度為bmoLL/1反

應(yīng)進(jìn)行至As時(shí)，A消耗了尤moll/1則化學(xué)反應(yīng)速率可計(jì)算如下:

mA(g)+nB(g)?=，pC(g)+qD(g)

起始/(mol1—1)ab00

nxpxqx

轉(zhuǎn)化/(mol1—i)x

mmm

,nxpxqx

Zi/(mol-L-1)a-xb—一

mmm

則：V(A)=7mol-L-1-s-1,mol-L-1-s-1,

t\mt\

v(C)=~~mol-L>sIv(D)=+-mol-L>sL

、7mt\、7mt\

3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系

對(duì)于已知反應(yīng)mA(g)+“B(g)===0C(g)+qD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來(lái)表示，當(dāng)

單位相同時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(A):v(B)：v(C)：v(D)=/":〃：p：q。

如一定溫度下，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g).-2C(g)o已知v(A)=0.6mol-LFs-I則v(B)

=0.2mol-L-1-s-1,v(C)=0.4mol-L-'-s-^

4.化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較

⑴歸一法

將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位、同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，再進(jìn)行速率的大小比

較。

(2)比值法

將各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位后，再除以對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后對(duì)求出的數(shù)值進(jìn)

行大小排序，數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)mA(g)+"B(g)===0C(g)+qD(g),若今〉空，則反應(yīng)速率A>B。

知識(shí)點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

(1)內(nèi)因

反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg>Al。

(2)外因(只改變一個(gè)條件，其他條件不變)

增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，反之減慢

對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,

反之減慢

升高溫度，反應(yīng)速率加快,反之減慢

使用催化劑，能改變化學(xué)反應(yīng)速率，且正、逆反應(yīng)

速率的改變程度姻_

反應(yīng)物間的接觸面積、光輻射、放射線輻射、超聲

波等

【特別提醒】

①改變固體或純液體的量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響。

②濃度、溫度、壓強(qiáng)發(fā)生變化或加入催化劑時(shí)，正、逆反應(yīng)速率均增大或減小，如升高溫度，不論是

放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率均加快。

(3)反應(yīng)體系條件改變對(duì)反應(yīng)速率的影響

①恒溫時(shí)：體積縮小二膽壓強(qiáng)增大且強(qiáng)濃度增大空里反應(yīng)速率增大。

②恒溫恒容時(shí)：

a.充入氣體反應(yīng)物月其總壓強(qiáng)增大亶區(qū)濃度增大"些反應(yīng)速率增大。

b.充入“惰性氣體”以里總壓強(qiáng)增大，但各氣體分壓不變一一＞各物質(zhì)的濃度不變一一＞反應(yīng)速率不變。

③恒溫恒壓時(shí)：充入“惰性氣體”月整體積增大月些各反應(yīng)物濃度減小月基反應(yīng)速率減小。

總之，壓強(qiáng)改變而對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生的影響是因?yàn)閴簭?qiáng)改變會(huì)引起濃度變化，從而對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。

2.理論解釋——有效碰撞理論

(1)活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

②活化能：如圖

圖中：Ei為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，使用催化劑時(shí)的活化能為_(kāi)且_，反應(yīng)熱為Ei—

62。

③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

⑵活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系

'增大反應(yīng)物的濃度升高反應(yīng)體系的溫度,

吸收能量

■1

單位體積內(nèi)分子總單位時(shí)間內(nèi)、單位體積內(nèi)分子總數(shù)

數(shù)增加,活化分子單位體積內(nèi)不變，活化分子百分

百分?jǐn)?shù)不變，活化有效碰撞次數(shù)增加,活化分子數(shù)

分子數(shù)增加數(shù)增多增加一

降低活化能

I增大氣體壓強(qiáng)）［增大化學(xué)反應(yīng)速率）［使用催化劑）

知識(shí)點(diǎn)三速率一時(shí)間（V4）圖像

由圖像變化分析外界條件對(duì)其影響，已知反應(yīng)為〃2A（g）+〃B（g）i-^C（g）+^D（g）AH=QkJ-mori。

1.“漸變,，類回圖像

圖像分析結(jié)論

fi時(shí)MIE突然增大，M逆逐漸增大；v'ti時(shí)其他條件不變，增大

方4M

正>1?逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)反應(yīng)物的濃度

01t

L時(shí)M正突然減小,M逆逐漸減?。籿'R時(shí)其他條件不變，減小

Q逆=4.逆>"正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)反應(yīng)物的濃度

O]

“1

G時(shí)M逆突然增大，V年逐漸增大；v'〃時(shí)其他條件不變，增大

Q逆逆>"正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)生成物的濃度

O]

R時(shí)M逆突然減小，M正逐漸減小；江A時(shí)其他條件不變，減小

出七

Q逆正逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)生成物的濃度

O]

“t

2.“斷點(diǎn)”類回圖像

圖像分析結(jié)論

時(shí)其他條件不變,增大反應(yīng)體系

的壓強(qiáng)且7〃+w>p+4（正反應(yīng)為體積

tl時(shí)優(yōu)E、V,逆均突然增大，且

減小的反應(yīng)）

1VI>^a；平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行

0hth時(shí)其他條件不變，升高溫度且Q

>0（吸熱反應(yīng)）

V

。時(shí)MIE、M逆均突然增大，且時(shí)其他條件不變,增大反應(yīng)體系

K!i）r；的

V,逆〉記正；平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的壓強(qiáng)且加+〃Vp+q（正反應(yīng)為體積

增大的反應(yīng)）

/I時(shí)其他條件不變，升高溫度且。

<0（放熱反應(yīng)）

h時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)體系

的壓強(qiáng)且++正反應(yīng)為體積

九時(shí)M正、v'逆均突然減小，且

增大的反應(yīng)）

洗一

逆；平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行

10h1時(shí)其他條件不變，降低溫度且

nQ

<0（放熱反應(yīng)）

h時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)體系

的壓強(qiáng)且（正反應(yīng)為體積

九時(shí)V‘逆、V'正均突然減小，且

減小的反應(yīng)）

洗、

M逆>IAE；平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

0>hI

1力時(shí)其他條件不變，降低溫度且。

>0（吸熱反應(yīng)）

3.“平臺(tái)”類v-r圖像

圖像分析結(jié)論

n時(shí)其他條件不變使用催化劑

0\正二小

ti時(shí)MIE、M逆均突然增大且V5n時(shí)其他條件不變?cè)龃蠓磻?yīng)體

*正1

S__.=v'逆，平衡不移動(dòng)系的壓強(qiáng)且機(jī)+〃=p+q（反應(yīng)前后

h1

氣體體積無(wú)變化）

fl時(shí)其他條件不變，減小反應(yīng)體

h時(shí)M正、M逆均突然減小且v'正

/碣下正=”迎系的壓強(qiáng)且m+〃=p+q（反應(yīng)前后

=v'逆，平衡不移動(dòng)

10h1氣體體積無(wú)變化）

隹）題型剖析

高頻考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率

【例1】（2022?北京卷）CO2捕獲和轉(zhuǎn)化可減少C。?排放并實(shí)現(xiàn)資源利用，原理如圖1所示。反應(yīng)①

完成之后，以N?為載氣，以恒定組成的N?、CH,混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時(shí)間流出氣體各

組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖2所示。反應(yīng)過(guò)程中始終未檢測(cè)到C。？，在催化劑上有積碳。

下列說(shuō)法不巧理的是

…一催化劑

A,反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCO3；反應(yīng)②為CaCO3+CH4:CaO+2CO+2H2

,、催化劑

B.t「t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，可能有副反應(yīng)CH4C+2H?

C.t2時(shí)刻，副反應(yīng)生成H2的速率大于反應(yīng)②生成H2速率

D.t3之后，生成CO的速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生

【答案】C

【解析】由題干圖1所示信息可知，反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCC>3,結(jié)合氧化還原反應(yīng)配平可得反應(yīng)②

催化劑，

為CaC()3+CHjCa0+2C0+2H2,A正確；由題干圖2信息可知，L~t3，"H2)比n(CO)多，且生

成H2速率不變，且反應(yīng)過(guò)程中始終未檢測(cè)到C。？，在催化劑上有積碳，故可能有副反應(yīng)

催化劑

CH4C+2H2,反應(yīng)②和副反應(yīng)中CH4和H2的系數(shù)比均為1：2,B正確；由題干反應(yīng)②方程式可知,

比和CO的反應(yīng)速率相等，而t2時(shí)刻信息可知，%的反應(yīng)速率未變，仍然為2mmol/min,而CO變?yōu)?/p>

1?2mmol/min之間，故能夠說(shuō)明副反應(yīng)生成H2的速率小于反應(yīng)②生成H2速率，C錯(cuò)誤；由題干圖2信息

可知，t3之后，CO的速率為0,CH4的速率逐漸增大，最終恢復(fù)到1,說(shuō)明生成CO的速率為0,是因?yàn)榉?/p>

應(yīng)②不再發(fā)生，而后副反應(yīng)逐漸停止反應(yīng)，D正確；故答案為C。

【變式探究】(2022?浙江卷)在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g>，3X(g),c(B)隨時(shí)間的變化

如圖中曲線甲所示。下列說(shuō)法不正確的是

A.從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到c時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率

B.從b點(diǎn)切線的斜率可求得該化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的瞬時(shí)速率

C.不同時(shí)刻都存在關(guān)系：2v(B)=3v(X)

D.維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變，向反應(yīng)體系中加入催化劑，c(B)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖中曲線

乙所示

【答案】C

［解析］圖像中可以得到單位時(shí)間內(nèi)的濃度變化，反應(yīng)速率是單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的濃度變化計(jì)算得到，

從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到c時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率，選項(xiàng)A正確；b點(diǎn)處的切線的斜率是

此時(shí)刻物質(zhì)濃度除以此時(shí)刻時(shí)間，為反應(yīng)物B的瞬時(shí)速率，選項(xiàng)B正確；化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程

式計(jì)量數(shù)之比分析，3v(B)=2v(X),選項(xiàng)C不正確；維持溫度、容積不變，向反應(yīng)體系中加入催化劑，平衡

不移動(dòng)，反應(yīng)速率增大，達(dá)到新的平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)與原來(lái)的平衡狀態(tài)相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。

【變式探究】(2021?廣東卷)反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X—Y；②丫-2Z。反應(yīng)體系中X、Y、Z的

濃度c隨時(shí)間f的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()

I(

a

O?

U

I

\

A.a為c(X)隨f的變化曲線

B.力時(shí)，c(X)=c(Y)=c(Z)

C.女時(shí)，丫的消耗速率大于生成速率

D.打后，c(Z)=2co—c(Y)

【答案】D

【解析】由題中信息可知，反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X-Y；②Y-2Z。因此，圖中呈不斷減小趨勢(shì)

的a線為X的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線，呈不斷增大趨勢(shì)的線為Z的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線，先增大

后減小的線為丫的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線。X是唯一的反應(yīng)物，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，其濃度不斷減小，因

此，由圖可知，。為c(X)隨f的變化曲線，A正確；由圖可知，分別代表3種不同物質(zhì)濃度的曲線相交于加

時(shí)刻，因此，fi時(shí)c(X)=c(Y)=c(Z),B正確；由圖中信息可知，乃時(shí)刻以后，丫的濃度仍在不斷減小，說(shuō)

明t2時(shí)刻兩步反應(yīng)仍在向正反應(yīng)方向進(jìn)行，而且反應(yīng)①生成丫的速率小于反應(yīng)②消耗丫的速率，即力時(shí)丫

的消耗速率大于生成速率，C正確；由圖可知，打時(shí)刻反應(yīng)①完成，X完全轉(zhuǎn)化為Y,若無(wú)反應(yīng)②發(fā)生，則

c(Y)=co,由于反應(yīng)②Y-2Z的發(fā)生，打時(shí)刻丫濃度的變化量為卬一以丫)，變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,

所以Z的濃度的變化量為2[co—c(Y)],這種關(guān)系在打后仍成立，因此，D不正確。

高頻考點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

【例2】(2022.廣東卷)在相同條件下研究催化劑I、II對(duì)反應(yīng)Xf2丫的影響，各物質(zhì)濃度c隨反應(yīng)

時(shí)間f的部分變化曲線如圖，則

I催化劑I

(

T

To

O

I4Z.

U催化劑II

)

、O

。

024t/min

A.無(wú)催化劑時(shí)，反應(yīng)不能進(jìn)行

B.與催化劑I相比，II使反應(yīng)活化能更低

C.a曲線表示使用催化劑II時(shí)X的濃度隨t的變化

D.使用催化劑I時(shí)，0?2min內(nèi)，v(X)=1.0molU1-min^1

【答案】D

【解析】由圖可知，無(wú)催化劑時(shí)，隨反應(yīng)進(jìn)行，生成物濃度也在增加，說(shuō)明反應(yīng)也在進(jìn)行，故A錯(cuò)誤;

由圖可知，催化劑I比催化劑II催化效果好，說(shuō)明催化劑I使反應(yīng)活化能更低，反應(yīng)更快，故B錯(cuò)誤；由圖

可知，使用催化劑II時(shí)，在0~2min內(nèi)丫的濃度變化了2.0mol/L,而a曲線表示的X的濃度變化了2.0mol/L,

二者變化量之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以a曲線不表示使用催化劑II時(shí)X濃度隨時(shí)間/的變化，故C

Ac4.0mol/L

錯(cuò)誤；使用催化劑I時(shí)，在。?2min內(nèi)，丫的濃度變化了4.0mol/L,則v(Y)=W===------------=2.0

2min

mol-I71-min1，v(X)=-v(Y)=-x2.0mol-]jl.min^1，故D正確;答案選D。

22

【變式探究】(2021?浙江卷)取50mL過(guò)氧化氫水溶液，在少量I存在下分解：2H2O2=2H2O+O2To在

一定溫度下，測(cè)得。2的放出量，轉(zhuǎn)換成H2O2濃度?如下表:

z€8

t/min(

0000

c/(m((((0

ol-L1).80.40.20.10.050

下列說(shuō)法不正確的是

A.反應(yīng)20min時(shí)，測(cè)得。2體積為224nlL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

B.20~40min,消耗H2O2的平均速率為OOlOmoLLlmini

C.第30min時(shí)的瞬時(shí)速率小于第50min時(shí)的瞬時(shí)速率

D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I也可以催化H2O2分解

【答案】C

【解析】反應(yīng)20min時(shí)，過(guò)氧化氫的濃度變?yōu)?.4mol/L,說(shuō)明分解的過(guò)氧化氫的物質(zhì)的量

n(H202)=(0.800.40)mol/Lx0.05L=0.02mol,過(guò)氧化氫分解生成的氧氣的物質(zhì)的量n(02)=0.01mol,標(biāo)況下的體

V=n-Vm=0.01molx22.4L/mol=0.224L=224mL,A正確；20?40min,消耗過(guò)氧化氫的濃度為

Ac_0.20mol/L

(0.400.20)mol/L=0.20mol/L,則這段時(shí)間內(nèi)的平均速率=0.010mol/(L-min),B正確;

t20min

隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，過(guò)氧化氫的濃度不斷減小，某一時(shí)刻分解的過(guò)氧化氫的量也不斷減小，故第30min

時(shí)的瞬時(shí)速率大于第50min時(shí)的瞬時(shí)速率，C錯(cuò)誤；I在反應(yīng)中起到催化的作用，故也可以利用過(guò)氧化氫分

解酶或FezCh代替，D正確；故答案選C。

【變式探究】(2021?河北卷)室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反

應(yīng)：①M(fèi)+N=X+Y；②M+N==X+Z。反應(yīng)①的速率可表示為也=怎/(乂)，反應(yīng)②的速率可表示為V2

=左2c2(M)(心、依為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

7

T

O

U

)I

3/

A.0?30min時(shí)間段內(nèi)，丫的平均反應(yīng)速率為6.67'10-3molLFmiiT1

B.反應(yīng)開(kāi)始后，體系中丫和Z的濃度之比保持不變

C.如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為Z

D.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大

【答案】A

【解析】0?30min時(shí)間段內(nèi)，Ac(Z)=0.125mol-LAc(M)=0.500mol-L1—0.300mol-L1=0.200mol-L

r,反應(yīng)①中Ac(M)=0.200mol-L1-0.125mol-L-*=0.075mol-L_1,則Ac(Y)=0.075mol-L_1,v(Y)=

Ac(Y)0.075molL1._?,.?vikic1(M)k\

t—~―—=2-5x10mol-L'-min'A說(shuō)法錯(cuò)伏；反應(yīng)①、②速率之比幅(乂)=總'

為定值，則丫、Z的濃度變化量之比也為定值，故反應(yīng)開(kāi)始后，體系中丫和Z的濃度之比保持不變，B說(shuō)

法正確；由上述分析可知，如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)①、②的轉(zhuǎn)化率之

V2K20.125mol-L13

比為3：5,因此有［(即62.5%)的M轉(zhuǎn)化為Z,C說(shuō)法正確；結(jié)合C選項(xiàng)，反應(yīng)①的速率小于反應(yīng)②的速率,

所以反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大，D說(shuō)法正確。

【變式探究】(2020.山東等級(jí)考)1,3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步：第一步進(jìn)攻1,3-丁二烯

生成碳正離子(Ciiq厚之L)；第二步B「進(jìn)攻碳正離子完成1,2-加成或1,4-加成。反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化

如圖所示。已知在0℃和40℃時(shí)，1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)物的比例分別為70：30和15：85。下列

說(shuō)法正確的是()

A.1,2-加成產(chǎn)物比1,4-加成產(chǎn)物穩(wěn)定

B.與0℃相比，40℃時(shí)1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大

C.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率增大，1,4-加成正反應(yīng)速率減小

D.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度

【答案】D

【解析】b4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量更低，能量越低越穩(wěn)定，所以1,4-加成產(chǎn)物比

1,2-加成產(chǎn)物更穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)進(jìn)程和能量關(guān)系圖可知，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡逆

向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小，故B錯(cuò)誤；溫度升高，各反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率均增大，故C錯(cuò)誤；溫度升高，反

應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率都增大，根據(jù)題干信息可以看出，1,2-加成產(chǎn)物的產(chǎn)量減小，所以1,2-加成正反應(yīng)速

率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度，故D正確。

高頻考點(diǎn)三速率常數(shù)及其應(yīng)用

【例31(2022?河北卷)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng)的方程式為①X—Y；

②丫.'Z。反應(yīng)①的速率%=k］C(X),反應(yīng)②的速率V2=k2c(Y),式中k］、k?為速率常數(shù)。圖甲為該體

系中X、Y、Z濃度隨時(shí)間變化的曲線，圖乙為反應(yīng)①和②的Ink?工曲線。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

c/(mol-L_)

反應(yīng)②

反應(yīng)①R、、

A.隨c(X)的減小，反應(yīng)①、②的速率均降低

B.體系中v(X)=v(Y)+v(Z)

C.欲提高丫的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時(shí)間

D.溫度低于T1時(shí)，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定

【答案】AB

【解析】由圖中的信息可知，濃度隨時(shí)間變化逐漸減小的代表的是X,濃度隨時(shí)間變化逐漸增大的代

表的是Z,濃度隨時(shí)間變化先增大后減小的代表的是Y；由圖乙中的信息可知，反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升

高增大的幅度小于反應(yīng)②的。由圖甲中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減小，c(Z)增大，因止匕

反應(yīng)①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應(yīng)②的速率先增大后減小，A說(shuō)法錯(cuò)誤；根據(jù)體系中發(fā)生的反應(yīng)

可知，在丫的濃度達(dá)到最大值之前，單位時(shí)間內(nèi)X的減少量等于丫和Z的增加量，因此，v(X)=v(Y)+v(Z),

但是，在丫的濃度達(dá)到最大值之后，單位時(shí)間內(nèi)Z的增加量等于丫和X的減少量，故v(X)+v(Y)=v(Z),

B說(shuō)法錯(cuò)誤；升高溫度可以可以加快反應(yīng)①的速率，但是反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)

②的，且反應(yīng)②的的速率隨著丫的濃度的增大而增大，因此，欲提高丫的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反

應(yīng)時(shí)間，C說(shuō)法正確；由圖乙信息可知，溫度低于T時(shí)，所〉依，反應(yīng)②為慢反應(yīng)，因此，總反應(yīng)速率由反

應(yīng)②決定，D說(shuō)法正確；綜上所述，本題選AB。

【變式探究】［2020?全國(guó)卷II,28(2)］高溫下，甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下：2cH4二金C2H6+田。反應(yīng)在

初期階段的速率方程為：r=kXCCH4,其中人為反應(yīng)速率常數(shù)。

①設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的反應(yīng)速率為n,甲烷的轉(zhuǎn)化率為a時(shí)的反應(yīng)速率為也，則n=小

②對(duì)于處于初期階段的該反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是o

A.增加甲烷濃度，r增大

B.增加H2濃度，r增大

C.乙烷的生成速率逐漸增大

D.降低反應(yīng)溫度，%減小

【答案】①(1-a)②AD

kc

【解析】①甲烷的轉(zhuǎn)化率為a時(shí)，C(CH”)=(1—a)C(cHj，則.==]—a,即72=(1—a)n。②A

,1'/CH.

對(duì)，由速率方程知，甲烷的濃度越大，反應(yīng)越快；B錯(cuò)，氏的濃度大小不影響r；C錯(cuò)，反應(yīng)過(guò)程中4小逐

漸減小，故C2H6的生成速率逐漸減小；D對(duì)，降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率減小，故人減小。

【方法技巧】

1.速率常數(shù)含義

速率常數(shù)(Q是指在給定溫度下，反應(yīng)物濃度皆為ImoLlT1時(shí)的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下，可用

速率常數(shù)大小來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。

化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度(或濃度的次方)成正比，而速率常數(shù)是其比例常數(shù)，在恒溫條件下，速率常

數(shù)不隨反應(yīng)物濃度的變化而改變。因此，可以應(yīng)用速率方程求出該溫度下任意濃度時(shí)的反應(yīng)速率。

2.速率方程

一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計(jì)量數(shù)為指數(shù)的幕的乘積成正比。

對(duì)于反應(yīng)：aA+bB===gG+/?H

則v=M(AM(B)(其中左為速率常數(shù))。

如：①SO2cl2；="SO2+C12v=hc(SO2Cl2)

2

(2)2NO2.-2NO+O2v=foc(NO2)

22

@2H2+2NO.'N2+2H2Ov=fec(H2).c(NO)

3.速率常數(shù)的影響因素

溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的，速率常數(shù)是溫度的函數(shù)，同一反應(yīng)，溫度不同，速率常數(shù)將有

不同的值，但濃度不影響速率常數(shù)。

【變式探究】(2018?全國(guó)卷III)三氯氫硅(SiHCb)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。對(duì)于反應(yīng)

2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹(shù)脂催化劑，在323K和343K時(shí)SiHCb

的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。

比較a、b處反應(yīng)速率大?。篤aVb（填“大于”“小于”或“等于"）。反應(yīng)速率V=V正一丫逆=左正x2SiHCb

一左逆尤SiH2c12xSiC14,k正、左逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計(jì)算a處的"=_______（保

V逆

留一位小數(shù)）。

【解析】溫度越高，反應(yīng)速率越大，a處所在曲線對(duì)應(yīng)的溫度高于b處所在曲線對(duì)應(yīng)的溫度，所以a處

反應(yīng)速率大于b處反應(yīng)速率。a處所在曲線達(dá)到平衡時(shí)，丫正=丫逆，即左正/siHCb=上逆xSiH2cbxSiCL,從題

圖上可知，a處所在曲線平衡時(shí)SiHCb的轉(zhuǎn)化率為22%,設(shè)投入SiHCbymol,則根據(jù)三段式法得

2SiHC13（g）=SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）

開(kāi)始/moly00

轉(zhuǎn)化/mol0.22yo.llyOAly

平衡/mol0.78y0.1ly0.1ly

代入k正NSiHCb=左逆xSiH2cbxSiCL得，0.782%正一0.11?左逆，頻―0782①

在a處SiHCb的轉(zhuǎn)化率為20%,根據(jù)三段式法得

2SiHCl3(g)==SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)

開(kāi)始/moly00

轉(zhuǎn)化/mol0.2yO.lyO.ly

a處/mol0.8yO.lyO.ly

nX'gWSiHCh夫籍,將①代入計(jì)算得出1-3。

劃v逆一teSiH2C12%SiCl4"

【答案】大于1.3

高頻考點(diǎn)四反應(yīng)歷程（或機(jī)理）圖像分析

【例4】（2021.山東卷方0標(biāo)記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應(yīng)歷程可表示為

l8ol8cr

iI1nme

l8

HjC—c—OCHa+CH-〒HjC—c—OCHj『O

OH11（IOH（HO能量變化如圖所

80H

HaC—€—OCHjHjC—C—OCHj

示。已知<>HO為快速平衡，下列說(shuō)法正確的是（)

量過(guò)渡態(tài)1

過(guò)渡態(tài)2

/180-\

T'oH3C-C-OCH\

IIOH斫

H3C-C-OCH3Y

+OH-H3C-C-OII

+CH3O-

反應(yīng)進(jìn)程

A.反應(yīng)II、III為決速步

B.反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在180JT

C.反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在CH斐OH

D.反應(yīng)I與反應(yīng)IV活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焰變

【答案】B

【解析】一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，反應(yīng)I和反應(yīng)IV的活化能較高,

lBOlgOII

HjC—€—OCH,與H3